Articulo Dinamica De Sistemas

DINÁMICA DE SISTEMAS ECOLÓGICOS
Práctica Dirigida D3: Flujos aleatorios.


" Introducción:
En las prácticas dirigidas D2 y D3 tratamos aquellos flujos determinados fuera del sistema sin que medie en ellos ninguna decisión, es decir, cuyo valor no está condicionado por ninguna otra información del sistema. Dentro de estos, podemos distinguir:
Flujos determinísticos: bajoidénticas condiciones, siempre se obtiene el mismo resultado (visto en la práctica D2).
Flujos aleatorios: en cada ocurrencia del proceso, su valor depende de una función de probabilidad.
Como ejemplos en un ecosistema de procesos no controlados por el mismo podemos mencionar la radiación, la precipitación, el viento, los flujos de marea, la entrada de nuevos individuos (inmigración) o de nuevasespecies (semillas o individuos), o el aporte de nutrientes y/o de contaminantes.
Por otra parte, un objetivo básico de los modelos es, utilizando la información de lo que ha ocurrido en el pasado, realizar predicciones sobre lo que pasará en el futuro. Se trata de asumir la variabilidad e incertidumbre característica de la información sobre la mayoría de esos procesos, acotarla mediante laidentificación de patrones en las series de datos (ciclos, distribuciones de probabilidad…) e implementarla en el modelo para trabajar operativamente con ella (fig. 1). Por tanto, la descripción de tales procesos (representaciones, estadística) no es el resultado final en Dinámica de Sistemas, sino que se utiliza como punto de partida.

a.1. Radiación a.2. Contaminación industrial b.1.Precipitación
a) Flujos determinísticos b) Flujos aleatorios
Fig. 1.
" Actividades para el aula:
I. Flujos aleatorios
" Actividad 1: Flujos con distribución probabilística Normal. Evaporación.
Se supone que los valores suministrados por el Servicio Meteorológico Nacional sobre la evaporación de masas de agua continentales son una aproximación razonable de la evaporación real de dichas aguas.
Se quieretener en cuenta, para la construcción de embalses previstos en el Plan Hidrológico, la cuantía de las perdidas por evaporación de dichos embalses. Nos han pedido que hagamos una simulación de dichas pérdidas para un período de 20 años, en posibles embalses (aún no existentes) situados en las proximidades de las siguientes ciudades: Gijón, La Coruña, Málaga y Madrid.
Hemos recogido los datos deevaporación de las estaciones más próximas a las localidades anteriores. Los datos son los suministrados por el Servicio Meteorológico Nacional (en mm/día, indicados como ".d", o mm/año, indicados como ".a") para el período 1962-1991, de las estaciones meteorológicas de Gijón, aeropuerto la Bacolla (La Coruña), aeropuerto el Rompedizo (Málaga) y El Retiro (Madrid). Estas estaciones eran las máspróximas a las localidades antes citadas, que tuviesen este tipo de información.
La solución para simular las perdidas de cada una de las situaciones anteriores, dado que el sistema es no-determinístico, es utilizar los datos históricos de las estaciones como base para los posibles valores futuros. Para ello hay que dar los siguientes pasos:
1º. Testar si los datos de que se dispone siguen unadistribución conocida. En esta actividad vamos a obviar este paso, asumiendo que los datos históricos antes mencionados siguen una distribución normal (equivalente a la distribución de frecuencias "NORMAL" de la figura 2.a). Una vez comprobado el ajuste obtendríamos los parámetros de la distribución (Media y Desviación Estándar en el caso de la distribución normal). Estos valores están ya calculadospara cada localidad en el archivo Excel "Evaporación" de la carpeta de "Prácticas DSE".
2º. Para simular el comportamiento de un sistema real asumiremos estos valores de media y desviación estándar de los datos históricos y los implementaremos en un flujo. Para ello utilizaremos la "built-in Function" NORMAL(media, desv_estándar), indicando los valores de los parámetros obtenidos antes,...